危险化学品安全技术省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第三章第三章 危险化学品安全技术危险化学品安全技术/10/101镇海小区学院第1页危险化学品安全管理条例国务院第344号令(1月9日国务院第52次常务会议经过,3月15日起施行)第三条第三条本条例所称危险化学品,包含爆炸品、压本条例所称危险化学品,包含爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品和腐蚀品等。有毒品和腐蚀品等。/10/102镇海小区学院第2页本章内容本章内容第一节、防火防爆安全技术第一节、防火防爆安全技术(关键点关键点)第二节、电气安全技术第
2、二节、电气安全技术第三节、化工机械设备安全技术第三节、化工机械设备安全技术(关键点关键点)第四节、化工生产工艺过程与岗位操作安全技术第四节、化工生产工艺过程与岗位操作安全技术/10/103镇海小区学院第3页第一节第一节 防火防爆安全技术防火防爆安全技术 一、燃烧与火灾:燃烧与火灾:1 1、燃烧定义、燃烧定义:燃烧是物质与氧化剂放热反应,会同时释放出火燃烧是物质与氧化剂放热反应,会同时释放出火焰或可见光。焰或可见光。/10/104镇海小区学院第4页2 2、火灾定义:在时间或空间上失去控制燃烧所造成灾害、火灾定义:在时间或空间上失去控制燃烧所造成灾害(GB5907-1986GB5907-1986)
3、3 3、燃烧和火灾发生必要条件燃烧和火灾发生必要条件(三要素):三要素):有可燃物有可燃物(固体燃料煤、汽油、气体甲烷)(固体燃料煤、汽油、气体甲烷)有助燃物质存在有助燃物质存在(空气、氢气、氯气、氧气空气、氢气、氯气、氧气)有造成燃烧能源有造成燃烧能源(点火源点火源-撞击、摩擦、明火、高温表面、电火花)撞击、摩擦、明火、高温表面、电火花)/10/105镇海小区学院第5页 可燃物质燃烧普通是在气相进行。因为可燃物质状态不一样,可燃物质燃烧普通是在气相进行。因为可燃物质状态不一样,其燃烧过程也不相同。其燃烧过程也不相同。气体最易燃烧气体最易燃烧,燃烧所需要热量只用于本身,燃烧所需要热量只用于本身
4、氧化分解,氧化分解,并使并使其到达着火点。气体在极短时间内就能全部燃尽。其到达着火点。气体在极短时间内就能全部燃尽。液体在火源作用下,液体在火源作用下,先蒸发成蒸气先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。,而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比,液体燃烧多消耗液体变为蒸气蒸发烧。与气体燃烧相比,液体燃烧多消耗液体变为蒸气蒸发烧。固体燃烧有两种情况:对于固体燃烧有两种情况:对于硫、磷硫、磷等简单物质,受热时等简单物质,受热时首先首先熔化熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,受热时首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,而后气态受热时
5、首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。产物和液态产物蒸气着火燃烧。燃烧过程:燃烧过程:大多数可燃物并非是物质本身燃烧,而是物质分解气体或液大多数可燃物并非是物质本身燃烧,而是物质分解气体或液体蒸汽在气相中燃烧体蒸汽在气相中燃烧/10/106镇海小区学院第6页例子(例子(1 1)木材在火源作用下木材在火源作用下:110110以下以下(水分)水分)130130分解分解150150变色变色150-200150-200水和二氧化碳水和二氧化碳200200以上分解一氧化碳和氢和碳氢化合物以上分解一氧化碳和氢和碳氢化合物300300分解出气体产物最多燃烧最激烈分解出
6、气体产物最多燃烧最激烈/10/107镇海小区学院第7页5 5、燃烧形式、燃烧形式 可燃性气体、液体或固体在助燃性气体中燃烧时采取形式一可燃性气体、液体或固体在助燃性气体中燃烧时采取形式一个个气体扩散燃烧气体扩散燃烧液体蒸发燃烧液体蒸发燃烧固体分解燃烧固体分解燃烧固体表面燃烧固体表面燃烧非均相燃烧非均相燃烧扩散燃烧扩散燃烧气体泄漏燃烧气体泄漏燃烧绝热燃烧绝热燃烧/10/108镇海小区学院第8页a.混合燃烧混合燃烧 可燃性气体预先同空气可燃性气体预先同空气(或氧或氧气气)混合,而后进行燃烧即为混合,而后进行燃烧即为混合燃烧混合燃烧b.b.扩散燃烧扩散燃烧 若可燃性气体与周围空气一若可燃性气体与周围
7、空气一边混合一边燃烧,则称为扩散边混合一边燃烧,则称为扩散燃烧。燃烧。l可燃性气体燃烧可燃性气体燃烧/10/109镇海小区学院第9页a.蒸发燃烧蒸发燃烧 液体蒸发产生蒸气进行燃烧叫蒸发液体蒸发产生蒸气进行燃烧叫蒸发燃烧。燃烧。b.b.分解燃烧分解燃烧 难挥发可燃液体燃烧是受热后分解难挥发可燃液体燃烧是受热后分解产生可燃性气体进行燃烧,称为分解产生可燃性气体进行燃烧,称为分解燃烧。燃烧。可燃液体燃烧可燃液体燃烧/10/1010镇海小区学院第10页a.火焰型燃烧火焰型燃烧 固体燃烧普通有火焰产生,故固体燃烧普通有火焰产生,故又称火焰型燃烧。又称火焰型燃烧。b.b.表面燃烧表面燃烧 当可燃固体燃烧到
8、最终,分解当可燃固体燃烧到最终,分解不出可燃气体时,就剩下炭,不出可燃气体时,就剩下炭,此时没有可见火焰,燃烧转为此时没有可见火焰,燃烧转为表面燃烧或叫均热型燃烧。表面燃烧或叫均热型燃烧。可燃固体燃烧可燃固体燃烧/10/1011镇海小区学院第11页b.表面燃烧表面燃烧当可燃固体燃烧到最终,分当可燃固体燃烧到最终,分解不出可燃气体时,就剩下炭,解不出可燃气体时,就剩下炭,此时没有可见火焰,燃烧转为此时没有可见火焰,燃烧转为表面燃烧或叫均热型燃烧。表面燃烧或叫均热型燃烧。/10/1012镇海小区学院第12页4、燃烧特征参数燃烧特征参数燃烧温度燃烧温度可燃物质燃烧时所放出热量,可燃物质燃烧时所放出热
9、量,部分被火焰辐射散失,而大部部分被火焰辐射散失,而大部分则消耗在加热燃烧上,因为分则消耗在加热燃烧上,因为可燃物质所产生热量是在火焰可燃物质所产生热量是在火焰燃烧区域内析出,因而火焰温燃烧区域内析出,因而火焰温度也就是燃烧温度度也就是燃烧温度。/10/1013镇海小区学院第13页燃烧速度燃烧速度 a a、气体燃烧速度、气体燃烧速度 气体燃烧性能常以火焰传输速率来气体燃烧性能常以火焰传输速率来表征,火焰传输速率有时也称为燃烧表征,火焰传输速率有时也称为燃烧速率。速率。燃烧速率是指燃烧表面火焰沿垂直燃烧速率是指燃烧表面火焰沿垂直于表面方向向未燃烧部分传输速率于表面方向向未燃烧部分传输速率。/10
10、/1014镇海小区学院第14页 管道中气体燃烧速率与管径相关。当管径小于某个小量值时,管道中气体燃烧速率与管径相关。当管径小于某个小量值时,火焰在管中不传输。若管径大于这个小量值,火焰传输速率随管火焰在管中不传输。若管径大于这个小量值,火焰传输速率随管径增加而增加,但当管径增加到某个量值时,火焰传输速率便不径增加而增加,但当管径增加到某个量值时,火焰传输速率便不再增加,此时即为最大燃烧速率。再增加,此时即为最大燃烧速率。表表 一些气体在空气中火焰传输速度一些气体在空气中火焰传输速度 /10/1015镇海小区学院第15页液体燃烧速度液体燃烧速度液体燃烧速率取决于液体蒸发。液体燃烧速率取决于液体蒸
11、发。/10/1016镇海小区学院第16页 表 不一样液体燃烧速率/10/1017镇海小区学院第17页c.c.固体燃烧速率固体燃烧速率固体燃烧速率,普通要小于可燃液体和可燃气体。不一样固体物固体燃烧速率,普通要小于可燃液体和可燃气体。不一样固体物质燃烧速率有很大差异。质燃烧速率有很大差异。/10/1018镇海小区学院第18页热值热值 指单位质量可燃物质在完全烧尽时所放出热量。指单位质量可燃物质在完全烧尽时所放出热量。可燃物质燃烧爆炸可燃物质燃烧爆炸时所到达最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质热值相关。时所到达最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质热值相关。表表一些可燃气体热值一些可燃气体热值/10
12、/1019镇海小区学院第19页6 6、燃烧种燃燃烧种燃燃烧现象按发生瞬间特点分为:燃烧现象按发生瞬间特点分为:着火、着火、自燃自燃、闪燃闪燃、爆燃、爆燃着火着火指可燃物质在空气中受到外界火源直接作用,开始起火连续燃烧现象。这指可燃物质在空气中受到外界火源直接作用,开始起火连续燃烧现象。这个物质开始起火连续燃烧最低温度点称为燃点个物质开始起火连续燃烧最低温度点称为燃点。自燃自燃指可燃物质在空气中没有外来明火源作用,靠热量积聚到达一定温度时而指可燃物质在空气中没有外来明火源作用,靠热量积聚到达一定温度时而发生燃烧现象。发生燃烧现象。闪燃闪燃是指易燃或可燃液体挥发出来蒸气与空气混合后,遇火源发生一闪
13、即灭燃是指易燃或可燃液体挥发出来蒸气与空气混合后,遇火源发生一闪即灭燃烧现象。烧现象。(液体密度越小闪点越低,自然点越高;液体密度越大、闪点越高,(液体密度越小闪点越低,自然点越高;液体密度越大、闪点越高,而自然点越低)(而自然点越低)(p36p36表表3-13-1)爆燃爆燃是指火炸药或燃爆气体混合物快速燃烧。是指火炸药或燃爆气体混合物快速燃烧。/10/1020镇海小区学院第20页二、爆炸及其特征二、爆炸及其特征(一)爆炸概念:一)爆炸概念:极为快速物理或化学能量释放过程,在此系统内在势能转变极为快速物理或化学能量释放过程,在此系统内在势能转变为机械功及光和热辐射为机械功及光和热辐射。(二)爆
14、炸分类:(二)爆炸分类:1 1、爆炸形成原因分、爆炸形成原因分物理爆炸物理爆炸、化学爆炸化学爆炸 2 2、引发爆炸分气相爆炸、液相爆炸、固相爆炸、引发爆炸分气相爆炸、液相爆炸、固相爆炸 3 3、爆炸速度可分轻爆、爆炸、爆轰、爆炸速度可分轻爆、爆炸、爆轰物质在瞬间急剧氧化或分解反应产生大量热和气体,并以巨大压力急剧向物质在瞬间急剧氧化或分解反应产生大量热和气体,并以巨大压力急剧向四面扩散和冲击而发生巨大响声现象。四面扩散和冲击而发生巨大响声现象。指物质在瞬间以机械功形式释放出大量气体和能量现象指物质在瞬间以机械功形式释放出大量气体和能量现象/10/1021镇海小区学院第21页物理爆炸物理爆炸 指
15、由物理原因(如温度、体积、压力)改变而指由物理原因(如温度、体积、压力)改变而引发爆炸现象。引发爆炸现象。/10/1022镇海小区学院第22页化学性爆炸 指使物质在短时间内完成化学反应,同时产生大量气体和能量而引发爆炸现象。物质化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质改变。/10/1023镇海小区学院第23页(三)爆炸极限及其影响(三)爆炸极限及其影响 1 1、爆炸极限、爆炸极限 可燃物质可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘可燃气体、蒸气和粉尘)与空气与空气(或氧气或氧气)必须在一定浓度范围内均匀必须在一定浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为混合,形成预混气,遇着火
16、源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限爆炸极限,或,或爆炸爆炸浓度极限。浓度极限。例:如一氧化碳与空气混合爆炸极限为例:如一氧化碳与空气混合爆炸极限为12.512.58080。可燃性混合物能够发生爆炸最低浓度和最高浓度,分别称为可燃性混合物能够发生爆炸最低浓度和最高浓度,分别称为爆炸下限和爆炸爆炸下限和爆炸上限。上限。爆炸上限于爆炸下限之间范围称爆炸极限范围。爆炸上限于爆炸下限之间范围称爆炸极限范围。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限不会发生爆炸,但会着火。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限不会发生爆炸,但会着火。/10/1024镇海小区学院第24页2 2、影响爆炸极
17、限原因、影响爆炸极限原因 初始温度初始温度 系统压力系统压力 惰性介质含量惰性介质含量 混合系存在氧含量混合系存在氧含量 点火源点火源 初始温度高、爆炸极限范围大;初始压力高,爆炸极限范围大;混合系中所初始温度高、爆炸极限范围大;初始压力高,爆炸极限范围大;混合系中所含惰性气体,爆炸极限范围缩小,爆炸上限影响大。含惰性气体,爆炸极限范围缩小,爆炸上限影响大。混合物含氧量增加,爆炸下限降低,爆炸上限上升混合物含氧量增加,爆炸下限降低,爆炸上限上升/10/1025镇海小区学院第25页COCO一氧化碳一氧化碳 H H2 2 氢气氢气C C2 2H H2 2乙炔乙炔 NH NH3 3氨气氨气 80%7
18、5%81%28%爆炸上限:可燃混合物发生爆炸最高浓度。爆炸上限:可燃混合物发生爆炸最高浓度。爆炸上限越高,发生爆炸危险性就越大爆炸上限越高,发生爆炸危险性就越大/10/1026镇海小区学院第26页(四)各种爆炸过程及特征(四)各种爆炸过程及特征 1 1、分解爆炸、分解爆炸 2 2、爆炸性混合物爆炸、爆炸性混合物爆炸 3 3、雾滴爆炸、雾滴爆炸 4 4、粉尘爆炸、粉尘爆炸/10/1027镇海小区学院第27页三、防火防爆技术三、防火防爆技术(一)火灾爆炸危险物控制火灾爆炸危险物控制(p39)(p39)1.1.依据物质危险特征进行控制依据物质危险特征进行控制2.2.加强密闭加强密闭3.3.惰性气体保
19、护惰性气体保护4.4.通风置换通风置换5.5.安全监测及联锁安全监测及联锁/10/1028镇海小区学院第28页(二)点火源控制点火源控制1.1.明火明火2.2.摩擦与撞击摩擦与撞击3.3.高热物及高温表面高热物及高温表面4.4.自燃发烧(硝化棉、自燃发烧(硝化棉、塞璐珞、黄磷)塞璐珞、黄磷)5.5.电气、静电火花电气、静电火花/10/1029镇海小区学院第29页(三)限制火灾蔓延扩散(三)限制火灾蔓延扩散1 1、隔离、露天布置、远距离操纵、隔离、露天布置、远距离操纵(1 1)分区隔离)分区隔离。在总体设计时,应慎重考虑危险车间布置位置。在总体设计时,应慎重考虑危险车间布置位置。危险车间与其它车
20、间或装置应保持一定间距,充分预计相邻车间危险车间与其它车间或装置应保持一定间距,充分预计相邻车间建筑物可能引发相互影响。对个别危险性大设备,可采取隔离操建筑物可能引发相互影响。对个别危险性大设备,可采取隔离操作和防护屏方法使操作人员与生产设备隔离。作和防护屏方法使操作人员与生产设备隔离。(2 2)露天布置)露天布置 为了便于有害气体散发,降低因设备泄漏而造成易燃气体在厂房内积聚危为了便于有害气体散发,降低因设备泄漏而造成易燃气体在厂房内积聚危险性,宜将这类设备和装置布置在露天或半露天场所。险性,宜将这类设备和装置布置在露天或半露天场所。对于露天安装设备,应考虑气象条件对设备、工艺参数、操作人员
21、健康影对于露天安装设备,应考虑气象条件对设备、工艺参数、操作人员健康影响,并应有合理夜间照明响,并应有合理夜间照明。/10/1030镇海小区学院第30页(3 3)远距离操纵)远距离操纵 在化工生产中,大多数连续生产过程,都应进行远距离操纵。在化工生产中,大多数连续生产过程,都应进行远距离操纵。对热辐射高设备及危险性大反应装置,也应采取远距离操纵。远对热辐射高设备及危险性大反应装置,也应采取远距离操纵。远距离操纵主要由机械传动、气压传动、液压传动和电动操纵。距离操纵主要由机械传动、气压传动、液压传动和电动操纵。/10/1031镇海小区学院第31页自动控制与安全保护装置自动控制与安全保护装置1 1
22、、自动控制、自动控制 自动控制系统按其功效分为以下四类:自动控制系统按其功效分为以下四类:a a、自动检测系统、自动检测系统b b、自动调整系统、自动调整系统c c、自动操纵系统、自动操纵系统d d、自动讯号、联锁和保护系统、自动讯号、联锁和保护系统/10/1032镇海小区学院第32页安全保护装置安全保护装置(1 1)信号报警装置)信号报警装置 在化学工业生产中,可配置信号报警装置,情况失常时发出警告,在化学工业生产中,可配置信号报警装置,情况失常时发出警告,方便及时采取办法消除隐患。报警装置与测量仪表连接,用声、光方便及时采取办法消除隐患。报警装置与测量仪表连接,用声、光或颜色示警。或颜色示
23、警。(2 2)保险装置)保险装置 保险装置在危险状态下自动消除危险或不正常状态。保险装置在危险状态下自动消除危险或不正常状态。(3 3)安全联锁装置)安全联锁装置 联锁就是利用机械或电气控制依次接通各个仪器和设备,使之彼联锁就是利用机械或电气控制依次接通各个仪器和设备,使之彼此发生联络,到达安全运行目标。此发生联络,到达安全运行目标。安全联锁装置是对操作次序有特定安全要求、预防误操作一个安全安全联锁装置是对操作次序有特定安全要求、预防误操作一个安全装置,有机械联锁和电气联锁。装置,有机械联锁和电气联锁。/10/1033镇海小区学院第33页2 2、防火与防爆安全装置、防火与防爆安全装置(1 1)
24、阻火装置阻火装置:阻火器、安全液封、水封井、单向阀、阻火闸门、阻火器、安全液封、水封井、单向阀、阻火闸门、火星熄灭器(防火帽)火星熄灭器(防火帽)(2 2)防爆泄压装置:防爆泄压装置:安全阀、爆破片、防爆门、放空管安全阀、爆破片、防爆门、放空管 安全阀安全阀泄压泄压报警报警/10/1034镇海小区学院第34页单向阀单向阀 亦称止逆阀、止回阀。生产中惯用于只允许流体在亦称止逆阀、止回阀。生产中惯用于只允许流体在一定方向流动,阻止在流体压力下降时返回生产流程。一定方向流动,阻止在流体压力下降时返回生产流程。/10/1035镇海小区学院第35页 火星熄灭器火星熄灭器 也叫防火帽,普通安装在产生火花也
25、叫防火帽,普通安装在产生火花(星星)设备排空系统设备排空系统上,以防飞出火星引燃周围易燃物料上,以防飞出火星引燃周围易燃物料。/10/1036镇海小区学院第36页水封井水封井 水封井是安全液封一个,使用在散发可燃气体和易燃水封井是安全液封一个,使用在散发可燃气体和易燃液体蒸气等油污污水管网上,可预防燃烧、爆炸沿污水液体蒸气等油污污水管网上,可预防燃烧、爆炸沿污水管网蔓延扩展,水封井水封液柱高度,不宜小于管网蔓延扩展,水封井水封液柱高度,不宜小于250mm250mm。/10/1037镇海小区学院第37页 阻火器阻火器作用是预防外部火焰窜入存有易燃作用是预防外部火焰窜入存有易燃易爆气体设备、管道内
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